Mitokondrilerden süper mikroplara karşı tarihi keşif

Tıp ve biyoloji alanında hücrelerin enerji santralleri olarak tanınan ve anne soyundan nesilden nesile aktarılan mitokondrilerle ilgili ezber bozan bir bilimsel çalışmaya imza atıldı. Avustralya'daki Queensland Üniversitesi'nin öncülüğünde, İsviçre ile İspanya'dan araştırmacıların ortaklaşa yürüttüğü inceleme, mitokondrilerin yalnız ATP üretimiyle kalmayıp bağışıklık sisteminin en güçlü antibakteriyel silahları arasında yer aldığını ortaya koydu. Science Immunology dergisinde yer alan bu araştırma, günümüzün en büyük sağlık sorunlarından olan antibiyotiğe dirençli süper mikroplara karşı yeni bir umut kapısı araladı.

Araştırmacılar, hücreye yönelen bakteriyel tehlikeler karşısında mitokondrilerin hızla bölünerek sayılarını artırdığını belirledi. Hücre düzeyindeki bu bölünme döngüsü, mikroplara karşı doğrudan etki gösteren antimikrobiyal lipid damlacıklarının üretimini tetikliyor.

Çalışma ekibinden Dr. Ronan Kapetanovic, mitokondriyal bölünmenin basit solucan türlerinden karmaşık memelilere ve insanlara kadar evrimsel süreçte korunmuş ortak bir savunma mekanizması olduğunu ifade etti. E. coli bakterisiyle enfekte edilen hücreler üzerinde yapılan deneylerde, mitokondri bölünmesinin önüne geçildiği hallerde bakterilerin hızla çoğaldığı, bölünmenin desteklendiği durumlarda ise bakteriyel temizliğin başarıyla gerçekleştirildiği saptandı.

Araştırmada tehlikeli patojenlerin hücresel savunmayı aşma taktikleri de incelendi. E. coli enfeksiyonlarına karşı etkili olan mitokondriyal bölünme mekanizmasının, bir başka tehlikeli patojen olan Salmonella typhimurium tarafından baskılandığı anlaşıldı. Salmonella bakterisinin hücresel savunmayı etkisiz kılmak amacıyla mitokondrilerin bölünmesine engel olduğu görüldü.

Öte yandan uzmanlar, bakterinin bu taktiğini boşa çıkaracak biyolojik bir yöntem buldu. Hücre içindeki HDAC6 enziminin ilaç desteğiyle durdurulması neticesinde, Salmonella baskısına rağmen mitokondrilerin yeniden bölünmeye koyulduğu ve antimikrobiyal koruma kalkanının tekrar devreye girdiği kanıtlandı. Bu bulgu, dirençli enfeksiyonların tedavisinde HDAC6 enziminin doğrudan hedef alınabileceğini gösterdi.

Araştırma, mitokondrilerin yalnız bağışıklık savunmasını başlatmakla kalmayıp aşırı bağışıklık tepkilerini denetim altında tutan bir hücresel denge mekanizmasına da sahip olduğunu kanıtladı. Bölünmeyle beraber devreye giren stres yolağı, bedeni enfeksiyonlardan korurken doku hasarına neden olabilecek aşırı reaksiyonları da kısıtlıyor.

Tıp otoriteleri, küresel çapta antibiyotiklerin etkisini yitirdiği bir süreçte hücrenin kendi iç savunma mekanizmalarını harekete geçiren bu bulgunun, dirençli bakteriyel hastalıklara karşı üretilecek yeni nesil ilaçlara yön vereceğini aktarıyor.